De boom in robotica voor verpakkingslijnen houdt nog steeds aan. En dat blijft nog een poos zo, verwachten exposanten op Macropak in Jaarbeurs Utrecht. De gemakkelijkere besturingen, eenvoudigere integratiemogelijkheden en intelligente visionsystemen zorgen voor steeds meer robottoepassingen in de verpakkingswereld.
Macropak, de belangrijkste verpakkingsbeurst in de Benelux, toont ook dit jaar veel robottechnologie. Van 2 tot en met 5 oktober demonstreren robotfabrikanten en system integrators tijdens de beurs, onderdeel van de Industriële Week, dat ook in kleinere verpakkingslijnen de robot tegenwoordig een flexibele, betaalbare en zeer efficiënte oplossing is. “De technologie is betaalbaar geworden dus zie je nieuwe ontwikkelingen in alle branches. Ook voor mengverpakkingen is de robot dankzij de visiontechnologie uitermate geschikt”, zegt Ted Gruijters van LAN Robotics, een van de exposanten op Macropak.
Betaalbare technologie
Betaalbaarheid, uitgedrukt in terugverdientijd, blijft een belangrijk aspect in de afweging al dan niet in een robot te investeren. In de verpakkingsindustrie rekent men gemiddeld met terugverdientijden tussen de 2 en 3 jaar, dan wil men er wel in investeren. Vandaag de dag betekent dit dat een verpakkingslijn meer dan 6 tot 8 uur op een dag gebruikt wordt, wil de robot zich zo snel terugverdienen. “Zit je daar onder, dan moeten andere argumenten de doorslag geven”, zegt Dirk Franken van Robertpack Industrial & Packaging Equipment. Want naast efficiency kunnen ook zaken als arbo-omstandigheden een argument zijn om voor de robot in de verpakkingslijn te kiezen. “Zeker als je gewichten van meer dan 10 kilo moet handlen”, zegt Franken. Naast de loonkosten spelen vergrijzing en ontgroening een rol, denkt Eddy Mennen van Yaskawa Benelux. “Bedrijven die in 2 of 3 ploegen werken, hebben steeds meer moeite om deze productie bezet te krijgen. Een robotverpakkingslijn vergt een investering die je in amper 2 jaar tijd terugverdient.”
Gemakkelijk te bedienen
Niet alleen de betaalbaarheid zorgt ervoor dat de vraag naar robots hoog blijft. Het feit dat robots gemakkelijker te programmeren zijn, speelt eveneens een rol. Peter Kiekens van Fanuc Robotics: “In het programmeren zat de drempelvrees, maar je ziet dat als bedrijven eenmaal de smaak te pakken hebben, ze ervoor gaan. Intelligente systemen nemen de koudwatervrees weg. Voor veel toepassingen ligt de markt echt bij het midden- en kleinbedrijf.” Ted Gruijters van LAN Robotics ziet als één van de trends qua besturing de opkomst van besturingssystemen die de complete lijn aansturen, inclusief de robot. De system integrator toont op Macropak een verpakkingslijn samen met VH Verpakkingsmachines, waarbij de verticale vulmachine, de flexpickerrobot en de krattenstapelaar worden aangestuurd vanuit één Sigmabesturing. “Dat is ook voor de operator gemakkelijk. Wij programmeren achter de schermen en de operator drukt op een knop om van product te veranderen.” Hij denkt dat deze trend doorzet: complete machines, robot inclusief de aan- en afvoersystemen en de daarbij behorende interfaces, aansturen vanuit één pakket.
Flexibele oplossing
Robots in een verpakkingslijn verhogen de flexibiliteit met sprongen, meent Dirk Franken van Robertpack. “Case packers waren 5 jaar geleden nog complexe mechanische systemen, met veel slijtagegevoelige onderdelen. Nu neemt de robot de mechanische bewegingen over. Daardoor ben je flexibeler, want je kunt met de robot gemakkelijker een veelvoud van bewegingen uitvoeren zonder veel omstelwerk.” En dat vragen de verpakkers, die steeds meer wisselende producten voor private labels verpakken. “De ene keer verpakken ze liggend in een doos voor een full service supermarkt, de dag erna verpakken ze voor een discounter, die graag staand verpakt ziet. Met een robot kan dat op één lijn, wat met een mechanische cel moeilijk te realiseren valt.” Robertpack heeft recent nog een verpakkingscel gebouwd die zowel een horizontale als verticale stack kan maken.
Vision breekt door
De flexibiliteit van de robot in verpakkingstoepassingen neemt de komende jaren nog verder toe doordat visionsystemen steeds meer gebruikt worden. “Vision is essentieel voor de verdere groei van robots in de verpakkingsindustrie”, zegt Yaskawa-directeur Eddy Mennen. “Je wilt zonder tussenkomst van handjes producten die lukraak op een transportband liggen, pakken.” Yaskawa zal op Macropak begin oktober in Jaarbeurs Utrecht een multirobotopstelling met vision tonen: een high speed pickingrobot met vision gecombineerd met een MOTOPick package. Belangrijk vindt Mennen dat de integratie van de verschillende technieken soepel verloopt, zodat de bediener eenvoudig zelf lijnen kan omstellen. “Daarvoor bieden we een softwaretool dat alles met elkaar verknoopt: vision, robot en de conveyorlijn, alles in één package, geprogrammeerd in een Windowsomgeving.” De eerste dergelijke lijn is momenteel in Nederland in opbouw.
Kwaliteitscontrole
In de toekomst zullen visionsystemen veel geavanceerder worden, verwacht Dirk Franken van Robertpack. Naast de plug and play visionsystemen die nu al bij meerdere robotmerken gangbaar zijn, komen er maatwerkoplossingen die in de toekomst ook de kwaliteitscontrole geautomatiseerd laat verlopen. Momenteel zijn eindgebruikers daar huiverig voor. “Ze vinden het tricky omdat ze de kwaliteit overlaten aan een camera”, zegt Ted Gruijters hierover. Hij verwacht echter dat de kwaliteit van deze scanner- en camerasystemen en de beeldherkenningssoftware zodanig verbeteren, dat je in de toekomst wel kwaliteitscontrole geautomatiseerd op de verpakkingslijn krijgt. “Er is al neurale cameratechniek, maar deze camera’s benaderen nog niet wat het menselijk oog ziet. Daar wil men wel naar toe”, vult Dirk Franken aan. Als je echt voor 24-uurs productie gaat met hoge capaciteit, zijn dergelijke systemen haast onmisbaar. Het is echter nog kostbare technologie. “Voor kleinere bedrijven is er geen enkele drempel meer om in visionsystemen te investeren die je direct op de robotbesturing aansluit.”
AGF-toepassingen
Als er één sector is waar de toepassing van robots voor verpakkingen nog in de kinderschoenen staat, is het de AGF-sector. Producten zijn grilliger van vorm, dus moeilijker te herkennen door een camera. Bovendien zijn ze kwetsbaarder, dus houd je in de grijpertechnologie daar rekening mee. “Zakken met snoep oppakken gaat probleemloos, maar een paprika is moeilijker. Er wordt echter aan gesleuteld, systemen worden steeds performanter”, meent Eddy Mennen van Yaskawa. Er is zelfs rond een Fanucrobot recent een werkend systeem gebouwd door het Nederlandse LC Machinery. De Fanucrobot gebruikt een krachtgevoelige 3-vinger robotgrijper, ontwikkeld aan de TU Delft. Met een visionsysteem en krachtige beeldherkenningssoftware herkent de camera zelfs of de paprika ligt, rechtop staat, waar het steeltje zit. “De fabrikant heeft voorgedacht en niet nagedacht”, zegt Peter Kiekens van Fanuc Robotics Benelux. “Men heeft een universeel systeem ontwikkeld dat overal inzetbaar is.” De lijn kan namelijk gebruikt worden voor het geautomatiseerd verpakken van tomaten, komkommers, appels, enzovoort. De Fanuc M430ia robot die men gebruikt, heeft precies hetzelfde bereik als de menselijke arm. Peter Kiekens denkt dat het snel kan gaan met deze oplossing. “Ik heb al veel systemen voor de AGF-sector gezien, maar bij dit heb ik voor het eerst een goed gevoel omdat het visionsysteem intelligent genoeg is om de producten te herkennen en de grijper ze zonder schade kan handlen.”
Lijnverantwoordelijkheid
Robottechnologie breekt dus ook in deze branche door als flexibele oplossing voor geautomatiseerd verpakken. Voor de systemintegrators ligt hier een kans want zowel Dirk Franken van Robertpack als Eddy Mennen van Yaskawa Benelux merken dat de markt partners zoekt die een compleet project voor hun rekening durft te nemen. “Klanten vragen of wij de verantwoordelijkheid voor de hele lijn op ons willen nemen, omdat ze zelf nog maar weinig projectengineers in dienst hebben en één aanspreekput willen voor de efficiency van de hele lijn”, zegt Dirk Franken. Ook Yaskawa zet hier op in. Het kan een gedeelte van de taken uit handen nemen van de machinebouwer. Eddy Mennen: “Wij nemen een stuk risico van de machinebouwer over en de eindgebruiker krijgt een systeem dat makkelijk in onderhoud is en gebruiksvriendelijk.” Zo helpt de robotindustrie de eindgebruikers in de verpakkingsindustrie competitief te blijven.
Bron: Macropak